Pan-Assay Interference Compounds

Unter den Pan-Assay Interference Compounds (PAINS) versteht man chemische Verbindungen, die bei der Suche nach potentiellen Wirkstoffen mittels Hochdurchsatz-Screenings fälschlicherweise als aktive Substanzen erscheinen und damit falschpositive Ergebnisse liefern.[1][2] Sie zeigen in verschiedenen Assays scheinbar Aktivität gegenüber einer Vielzahl biologischer Targets („Pan-Assay“) und lösen damit Effekte aus, die als positive Wirkungen fehlinterpretiert werden.[3]

PAINS gehen dabei nicht eine echte, spezifische Bindung mit dem untersuchten biologischen Target ein (keine klassische Ligand-Target-Bindung). Stattdessen basieren die beobachteten Effekte auf unspezifischen physikochemischen oder assaybedingten Störmechanismen. Beispielsweise interagieren PAINS direkt mit Fluoreszenz-Reportersystemen, deren Zweck es ist, eine passende Ligand-Target-Bindung anzuzeigen. Dadurch wird eine Aktivität vorgetäuscht, ohne das Targetprotein tatsächlich zu beeinflussen.

Zu den PAINS zählen z. B. Curcumin, Toxoflavin, Epigallocatechingallat, Genistein oder Resveratrol, die unspezifischen Reaktionen gehen auf darin enthaltene spezielle funktionelle Gruppen zurück.[3][4][5]

Viele Ergebnisse, z. B. aus Zellkulturstudien, sind daher mit Vorsicht zu interpretieren.[2] Werden die PAINS-verursachenden funktionellen Gruppen nicht erkannt, kann viel Geld und Zeit bei der Optimierung der Aktivität einer vermeintlich vielversprechenden, tatsächlich aber ungeeigneten Substanz verschwendet werden (Wirkstoffforschung).[3]

Literatur

Einzelnachweise

  1. ↑ Jonathan B. Baell, Georgina A. Holloway: New substructure filters for removal of pan assay interference compounds (PAINS) from screening libraries and for their exclusion in bioassays. In: Journal of Medicinal Chemistry. Band 53, Nr. 7, 8. April 2010, S. 2719–2740, doi:10.1021/jm901137j, PMID 20131845 (englisch).
  2. ↑ a b Kurkuma – eine Pflanze für alle Fälle? In: Klartext Nahrungsergänzung. Verbraucherzentrale, 15. Dezember 2021, abgerufen am 17. Januar 2023.
  3. ↑ a b c Jonathan Baell, Michael A. Walters: Chemistry: Chemical con artists foil drug discovery. In: Nature. Band 513, Nr. 7519, 25. September 2014, S. 481–483, doi:10.1038/513481a, PMID 25254460 (englisch).
  4. ↑ Ana Marta de Matos et al.: C-Glucosylation as a tool for the prevention of PAINS-induced membrane dipole potential alterations. In: Scientific Reports. Band 11, Nr. 1, 24. Februar 2021, S. 4443, doi:10.1038/s41598-021-83032-3, PMID 33627687, PMC 7904931 (freier Volltext) – (englisch).
  5. ↑ Jonathan B. Baell: Feeling Nature's PAINS: Natural Products, Natural Product Drugs, and Pan Assay Interference Compounds (PAINS). In: Journal of Natural Products. Band 79, Nr. 3, 25. März 2016, S. 616–628, doi:10.1021/acs.jnatprod.5b00947, PMID 26900761 (englisch).
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